Neste trabalho foi estudada a atividade eletrocatalítica dos eletrocatalisadores nanoestruturados de Ru, Ir, Hf ou La suportados em carbono Printex 6L frente à Reação de Redução de Oxigênio (RRO) em meio ácido. Inicialmente analisou-se a influência do Método de Impregnação e dos Precursores Poliméricos (MPP), também conhecido como Pechini para os eletrocatalisadores RuO2/C e IrO2/C. Ficou evidente neste estudo, que os materiais obtidos pelo MPP apresentaram uma maior eficiência de corrente para a eletrogeração de H2O2 quando comparado ao método da Impregnação. Na etapa seguinte, os eletrocatalisadores HfO2/C e LaONO3/C foram preparados apenas pelo MPP. As propriedades estruturais, morfológicas e de superfície foram investigadas por meio das técnicas de caracterização DRX, FRX, MET, XPS e TG. De acordo com os dados de DRX e MET, verificou-se que o método de incorporação do metal no carbono Printex 6L favoreceu a formação dos óxidos nanoestruturados. Ademais, foi verificado que os eletrocatalisadores obtidos pelo método de Pechini apresentam menores tamanho de cristalitos (1 a 5 nm), melhor distribuição dos óxidos sobre a matriz de carbono (menos aglomerados) e menores tamanhos de partículas. O comportamento eletroquímico dos eletrocatalisadores foi avaliado através das voltametrias lineares (curvas de polarização) obtidas pelo eletrodo de disco anel rotatório (RRDE). Os resultados obtidos pelas voltametrias lineares, cálculos de eficiência de corrente de H2O2 (H2O2 %), número total de elétrons trocados (nt) e de Koutecký-Levich mostraram que a incorporação dos eletrocatalisadores (Ru e Ir) no carbono Printex 6L obtidos por ambos os métodos de síntese influenciaram negativamente na eletrogeração de H2O2. Neste caso, os eletrocatalisadores de Ru e Ir apresentaram uma tendência ao mecanismo via 4 elétrons, ou seja, geração de H2O como produto final da RRO. Os resultados mostraram ainda que os eletrocatalisadores contendo maiores teores de Hf, apresentaram maiores eficiência de corrente para H2O2 quando comparado ao carbono Printex 6L, uma vez que o catalisador contendo 15 % de Hf apresentou valores de eficiência de corrente de H2O2 próximos a 80 % e número de elétrons de 2,4. Além disso, foi observado também um deslocamento no potencial de aproximadamente 200 mV para valores mais positivos, o que significa um menor consumo energético em termos de eletrogeração de H2O2. Para os eletrocatalisadores à base de La, a amostra contendo 7% apresentou uma melhor eficiência de corrente de H2O2, com valores próximos a 87% e número de elétrons de 2,3, além de um deslocamento do potencial de aproximadamente 250 mV para valores mais positivos. Pode-se inferir então, que os eletrocatalisadores de Hf e La obtidos pelo método de Pechini são promissores para utilização em Eletrodos de Difusão Gasosa (EDG) visando a eletrogeração in situ de H2O2, visto que apresentam uma tendência a mecanismo via 2 elétrons. / In the present work, the electrocatalytic activity of nanostructured electrocatalysts based on Ru, Ir, Hf or La supported in Printex L6 front of Oxygen Reduction Reaction (ORR) in an acid medium were studied. Initially, the influence of impregnation methods and polymeric precursors (MPP), also known as Pechini for the electrocatalysts RuO2/C and IrO2/C, was analyzed. It was evidenced in this study, that the materials obtained by MPP presented bigger efficiency for H2O2 electrogeneration when compared to the impregnation method. In the following stage, the electrocatalysts HfO2/C and LaONO3/C were prepared only by MPP. The structural properties and surface morphology were investigated by means of the characterization techniques DRX, FRX, TEM, XPS and TG. According to the XRD and TEM data, it was found that the method of metal incorporation in Printex 6L carbon promoted the formation of nanostructured oxides. Moreover, it was verified that the electrocatalysts obtained by Pechini\'s method presented smaller crystallite size (1 to 5 nm), better distribution of the oxides on the carbon matrix (fewer clusters) and smaller particle sizes. The electrochemical behavior of the electrocatalysts were evaluated by linear voltammetry (polarization curves) obtained by rotating ring-disk electrode (RRDE). The results obtained by linear voltammetry, calculations of current efficiency of H2O2 (H2O2 %), total number of exchanged electrons (nt) and of Koutecký-Levich showed that the incorporation of the electrocatalysts (Ru and Ir) in Printex 6L carbon obtained by both methods of synthesis influenced negatively on the electrogeneration of H2O2. In that case, the Ru and Ir electrocatalysts showed a tendency to a 4 electrons mechanism, that is, generation of H2O as final product of the ORR. The results also showed that the electrocatalysts containing higher Hf content, presented higher current efficiency for H2O2 when compared to carbon Printex L6, since that the catalyst containing 15% of Hf presented values of current efficiency for H2O2 around 80% and number of electrons of 2.4. Furthermore, a potential displacement for positive values of approximately 200 mV was also observed which means lower energy consumption in terms of H2O2 electrogeneration. For the La based electrocatalysts, the sample containing 7% showed better current efficiency for H2O2, with values near 87% and number of electrons of 2.3, besides a potential displacement of approximately 250 mV for more values positive. It can be inferred that the Hf and La electrocatalysts obtained by Pechini\'s method are promising for use in Gas Diffusion Electrodes (GDE) aiming in situ electrogeneration of H2O2, since they exhibit a tendency to a mechanism via 2 electrons.

Os não-carbeno complexos pentacoordenados do tipo [RuCl2(PPh3)2(amina)], sendo as aminas pirrolidina, azocano e dietilamina, foram sintetizados e caracterizados por análise elementar, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, espectroscopia de absorção na região do ultravioleta e visível, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de fósforo-31 e espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica. Estudos da teoria do funcional da densidade dos complexos foram realizados para buscar melhor interpretação dos resultados experimentais obtidos. O complexo [RuCl2(PPh3)2(pirrolidina)] exibiu uma geometria do tipo pirâmide de base quadrada em solução, com a amina na posição apical e as trifenilfosfinasestão trans-posicionada. Os complexos [RuCl2(PPh3)2(azocano)] e [RuCl2(PPh3)2(dietilamina)] exibiram geometria do tipo bipirâmide trigonal na qual as duas trifenilfosfinas estão trans-posicionadas no eixo axial. O complexo [RuCl2(PPh3)2(pirrolidina)] exibiu boa atividade catalítica nas polimerizações de norborneno e norbornadieno, tanto em atmosfera de argônio quanto em ar a 25 °C, como observado com os complexos similares [RuCl2(PPh3)2(peridroazepina)] e [RuCl2(PPh3)2(piperidina)]. Os complexos [RuCl2(PPh3)2(azocano)] e [RuCl2(PPh3)2(dietilamina)] obtiveram baixo rendimento de polimerização mesmo a 40 °C. Acredita-se que a geometria do tipo pirâmide de base quadrada seja a ativa para formação da espécie metal-carbeno com o etil diazoacetato no período de indução e favorável para iniciar a reação de polimerização via metátese por abertura de anel. A geometria do tipo bipirâmide trigonal pode dificultar o período de indução. Os estudos teóricos corroboraram com essa discussão. Os polinorbornenos, polinorbornadienos e seus copolímeros obtidos com os três complexos ativos foram caracterizados por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de carbono-13, calorimetria exploratória diferencial, análise dinâmico-mecânica, termogravimetria e microscopia eletrônica de varredura. O complexo [RuCl2(PPh3)2(peridroazepina)] foi eficiente na metátese cruzada entre lignina metacrilada e o 10-undecen-1-ol para modificar a lignina Protobind 2400, e a lignina modificada foi solúvel em diversos solventes. O complexo [RuCl2(PPh3)2(peridroazepina)] também foi utilizado na autometátese da olefina terminal do 10-undecen-1-ol para obtenção de um diol que foi usado como segmento flexível e extensor de cadeia em reações de poliuretanas com óleo de mamona ou poli(ε-caprolactona) diol. Esse diol, quando utilizado em pequenas quantidades (10% em massa) nas poliuretanas derivadas do óleo de mamona, foi capaz de prover características adesivas a um material inicialmente rígido. Os resultados das reações de poliuretanas derivadas da poli(ε-caprolactona) diol não apresentaram resultados satisfatórios. / Non-carbene five-coordinate [RuCl2(PPh3)2(amina)] complexes, with pyrrolidine, azocane and diethylamine, were synthesized and characterized by elemental analysis, infrared absorption spectroscopy, ultraviolet-visible absorption spectroscopy, phosphorus-31 nuclear magnetic resonance and electron paramagnetic resonance. Density functional theory studies of the complexes were performed to complete and improve the experimental studies. [RuCl2(PPh3)2(pyrrolidine)] presented a square pyramidal geometry in solution, with the amine in the apical position and trans-positioned phosphines. [RuCl2(PPh3)2(azocane)] and [RuCl2(PPh3)2(diethyl amine)] exhibited a trigonal bipyramidal geometry in solution, with two phosphine molecules trans-positioned in the axial axis. [RuCl2(PPh3)2(pyrrolidine)] presented activity for ring opening metathesis polymerization of norbornene and norbornadiene under either air or inert atmosphere of argon at 25 °C, as observed with the parent complexes with perhydroazepine and piperidine. The latter three complexes presented square pyramidal geometries and high yields of polynorbornene and polynorbornadiene, different from the trigonal bipyramidal geometry of the complexes with azocane and diethylamine, which showed lower yields for polymerization even at 40 °C. This suggests that the cyclic amines in the apical position of the square pyramidal geometry provoke less steric hindrance, which provides prompt reactivity for ring opening metathesis polymerization. The bipyramidal geometry can hinder the induction period. Theoretical studies corroborate this discussion. The polynorbornenes, polynorbornadienes, and their copolymers obtained with the three active complexes were characterized by carbon-13 nuclear magnetic resonance, differential scanning calorimetry, dynamic mechanical analysis, thermogravimetry analysis, and scanning electron microscopy. [RuCl2(PPh3)2(perhydroazepine)] was efficient to perform cross metathesis between the methacrylate lignin and 10-undecen-1-ol to modify the Protobind 2400 lignin, and the modified lignin was soluble in several solvents. Self-metathesis of the terminal olefin in 10-undecen-1-ol was conducted in the presence of [RuCl2(PPh3)2(perhydroazepine)] and ethyl diazoacetate to form a bioderived diol. The diol was utilized as soft segment and chain extender in polyurethane reactions with castor oil or poly(ε-caprolactone) diol. At only 10 wt% of the diol, an adhesive characteristic was observed in the castor oil-based polyurethane. The results from poly(ε-caprolactone) diol-based polyurethane were not satisfactory.

As reações de metatese assim como o desenvolvimento de complexos metal-carbeno (W, Mo, Ru) se tornaram amplamente conhecidos na química graças aos avanços que trouxeram. Na química orgânica, possibilitou a síntese de macrocíclos por meio da RCM e na química de polímeros a ROMP permitiu um alto grau de controle da polimerização além da alta reatividade dos catalisadores. Isso fez desta reação uma poderosa ferramenta no desenvolvimento de novos materias. A tentativa de combinar a processabilidade dos polímeros com as propriedades luminescentes de determinandos compostos tem sido tema de muitas pesquisas.O objetivo deste trabalho é derivatizar compostos luminescentes , como o complexo metálico [Ru(bpy)3] (PF6)2e a porfirina tetrakis-(pentafluorfenil)porfirina (TPPF20), com o monômero norborneno (NBE) para obtenção de monômeros lumiscentes passíveis de serem polimerizados via ROMP. Aqui será apresentado e discutido a síntese e a caracterização desses compostos partindo-se dos reagentes: ácido-5-norborneno-2carboxílico; etilenodiamina e o ácido-2,2\'-bipiridina-4,4\'-dicarboxílico, cis-[RuCl2(bpy)2] e a porfirina TPPF20. Os compostos foram sintetizados com rendimentos superiores a 60%, com exceção da obtenção da porfirina, e caracterizados por RMN - 1H e 13C; FTIR; UV-vis. Os estudos de copolimerização entre NEN (norborneno-etilenodiamina-norborneno), NBE-TPPF e [Ru(bpy)2(NBbpy)](PF6)2 foram feitos usando o catalisador de Grubbs segunda gereação. Os polímeros gerados foram caracterizados usando TG-FTIR e RMN-1H, as massas moleculares não puderam ser calculadas por GPC porém os estudos indicam obtenção de baixo peso molelcular. O material obtido foi testado como sensibilizador em vidro condutor ITO, porém não houve adsorção do composto necessitam algumas modificações no metalomonômero. / The metathesis reactions as well as the development of metal-carbene complexes (W, Mo, Ru) became widely known in chemistry thanks to advancements brought. In organic chemistry, it enabled the synthesis of macrocycle by RCM. Useful for the synthesis of natural products. In polymer chemistry, ROMP, allow a high degree of polymerization control. This made the ROMP reaction a powerful tool in the development of new materials. In attempt to combine the processability of polymers with luminescent properties of such compounds has been the subject of several researchs. The aim of this work is to synthesize luminescent compounds based on [Ru(bpy)3] (PF6)2 metal complex and on the porphyrin tetrakis-(pentafluorphenyl)porphyrin (TPPF20), funcionalized with pendant norbornene monomer (NBE) to obtain lumiscentes monomers which can undergo ROMP polymerization. Here will be discussed the synthesis and characterization of these compounds using as starting materials: 5-norbornene-2-carboxylic acid; ethylenediamine; 2,2\'-bipyridine-4,4\'dicarboxylic acid, cis-[RuCl2(bpy)2] and the porphyrin TPPF20. The compounds were synthesized with yields higher than 60%, with the exception of the porphyrin, and characterized by 1H and 13C-NMR; FTIR; UV-vis. Copolymerization reaction between NEN (Norbornene-Ethylenediamine-Norbornene), NBE-TPPFe [Ru(bpy)2(NBbpy)] (PF6)2 were performed using Grubbs second generation catalyst. Resultinf polymers were characterized by TG-FTIR and 1H-NMR, molecular weight could not be measured by GPC, since polymers were insoluble, but studies indicate low molelcular weight. The material obtained was tested as sensitizer in conductive glass ITO. The polymer didn\'t adsorb in to the ITO surface. Some changes in the compound molecular structure are required to improve adsorption.

As reações de metatese assim como o desenvolvimento de complexos metal-carbeno (W, Mo, Ru) se tornaram amplamente conhecidos na química graças aos avanços que trouxeram. Na química orgânica, possibilitou a síntese de macrocíclos por meio da RCM e na química de polímeros a ROMP permitiu um alto grau de controle da polimerização além da alta reatividade dos catalisadores. Isso fez desta reação uma poderosa ferramenta no desenvolvimento de novos materias. A tentativa de combinar a processabilidade dos polímeros com as propriedades luminescentes de determinandos compostos tem sido tema de muitas pesquisas.O objetivo deste trabalho é derivatizar compostos luminescentes , como o complexo metálico [Ru(bpy)3] (PF6)2e a porfirina tetrakis-(pentafluorfenil)porfirina (TPPF20), com o monômero norborneno (NBE) para obtenção de monômeros lumiscentes passíveis de serem polimerizados via ROMP. Aqui será apresentado e discutido a síntese e a caracterização desses compostos partindo-se dos reagentes: ácido-5-norborneno-2carboxílico; etilenodiamina e o ácido-2,2\'-bipiridina-4,4\'-dicarboxílico, cis-[RuCl2(bpy)2] e a porfirina TPPF20. Os compostos foram sintetizados com rendimentos superiores a 60%, com exceção da obtenção da porfirina, e caracterizados por RMN - 1H e 13C; FTIR; UV-vis. Os estudos de copolimerização entre NEN (norborneno-etilenodiamina-norborneno), NBE-TPPF e [Ru(bpy)2(NBbpy)](PF6)2 foram feitos usando o catalisador de Grubbs segunda gereação. Os polímeros gerados foram caracterizados usando TG-FTIR e RMN-1H, as massas moleculares não puderam ser calculadas por GPC porém os estudos indicam obtenção de baixo peso molelcular. O material obtido foi testado como sensibilizador em vidro condutor ITO, porém não houve adsorção do composto necessitam algumas modificações no metalomonômero. / The metathesis reactions as well as the development of metal-carbene complexes (W, Mo, Ru) became widely known in chemistry thanks to advancements brought. In organic chemistry, it enabled the synthesis of macrocycle by RCM. Useful for the synthesis of natural products. In polymer chemistry, ROMP, allow a high degree of polymerization control. This made the ROMP reaction a powerful tool in the development of new materials. In attempt to combine the processability of polymers with luminescent properties of such compounds has been the subject of several researchs. The aim of this work is to synthesize luminescent compounds based on [Ru(bpy)3] (PF6)2 metal complex and on the porphyrin tetrakis-(pentafluorphenyl)porphyrin (TPPF20), funcionalized with pendant norbornene monomer (NBE) to obtain lumiscentes monomers which can undergo ROMP polymerization. Here will be discussed the synthesis and characterization of these compounds using as starting materials: 5-norbornene-2-carboxylic acid; ethylenediamine; 2,2\'-bipyridine-4,4\'dicarboxylic acid, cis-[RuCl2(bpy)2] and the porphyrin TPPF20. The compounds were synthesized with yields higher than 60%, with the exception of the porphyrin, and characterized by 1H and 13C-NMR; FTIR; UV-vis. Copolymerization reaction between NEN (Norbornene-Ethylenediamine-Norbornene), NBE-TPPFe [Ru(bpy)2(NBbpy)] (PF6)2 were performed using Grubbs second generation catalyst. Resultinf polymers were characterized by TG-FTIR and 1H-NMR, molecular weight could not be measured by GPC, since polymers were insoluble, but studies indicate low molelcular weight. The material obtained was tested as sensitizer in conductive glass ITO. The polymer didn\'t adsorb in to the ITO surface. Some changes in the compound molecular structure are required to improve adsorption.

Neste trabalho foram realizadas as sínteses e caracterizações dos precursores (1) [Ru3O(CH3COO)6(CH3OH)3]CH3COO, (2) [Ru3O(CH3COO)6(CO)(CH3OH)2] (3) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(H2O)]PF6, (4) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(H2O)]PF6 e dos complexos inéditos (5) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(CO)], (6) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(CO)], (7) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(NO)]PF6, (8) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(NO)]PF6. Os complexos foram caracterizados por espectroscopia na região do UV-Vis e do infravermelho, espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), voltametria cíclica e análise elementar. Por meio dos resultados obtidos nas técnicas de caracterização, foi possível confirmar a estrutura proposta inicialmente para os complexos e também para os precursores. Além disso, também foi possível observar a influência dos ligantes, -receptor e -doador na estrutura dos mesmos. Por meio da técnica de espectroscopia de infravermelho analisou-se principalmente estiramentos dos ligantes CO nos complexos 5 e 6 e do NO nos complexos 7 e 8. Nos estudos de RMN observou-se as características diamagnéticas dos complexos 5 e 6, e no caso dos complexos 7 e 8 foi possível confirmar que há uma forte interação entre o elétron desemparelhado na unidade [Ru3O]+ e do ligante NO0. Os ensaios eletroquímicos de voltametria cíclica mostraram a influência dos ligantes CO e NO na comunicação eletrônica da unidade [Ru3O].Os complexos com ligantes CO e NO foram irradiados com laser em 377 nm e 660 nm em soluções de acetonitrila e tampão fosfato pH 7,4. Estas irradiações foram acompanhadas por espectroscopia na região do UV-visível. No caso dos complexos 5 e 6, o aumento da banda na região de 900 nm indicou a formação do complexo, [Ru3O(CH3COO)6(L)2(S)], após a liberação do ligante monóxido de carbono (CO). A liberação de CO ocorreu predominantemente com irradiação em 377 nm na região do ultravioleta em pH fisiológico (solução aquosa de tampão fosfato, pH=7,4) e também em solução de acetonitrila. Para os complexos com ligantes NO, o perfil espectral obtido após fotólise indicou a formação de um complexo oxidado sem a coordenação do NO, [Ru3O(CH3COO)6(L)2(S)]+. / In this study it was performed the synthesis and characterization of the precursors (1) [Ru3O(CH3COO)6(CH3OH)3]CH3COO, (2) [Ru3O(CH3COO)6(CO)(CH3OH)2] (3) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(H2O)]PF6 (4) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(H2O)]PF6 and the unpublished complexes (5) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(CO)] (6) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(CO)] (7) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(NO)]PF6 (8) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(NO)]PF6. The complexes were characterized by UV-Vis and infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance (NMR), cyclic voltametry, and elemental analysis. By means of the results obtained from the characterization, it was possible to confirm the initially proposed structure for both complexes and precursors. Furthermore, it was also possible to observe the influence of ligands, - receptor and the -donor in the structure of the complexes. By infrared spectroscopy it was verified primarily stretches of the CO and NO ligands in complexes 5,6 and 7,8 respectively. In NMR it was observed the diamagnetic character of complexes 5 and 6, and in the case of complexes 7 and 8 it was confirmed that there is a strong interaction between the unpaired electron in the [Ru3O]+ unit and the NO0 ligand. The cyclic voltammograms showed the influence of the CO and NO ligands on the electronic communication of the [Ru3O] unit. Complexes with ligands CO and NO were irradiated with laser at 377 nm and 660 nm in solutions of acetonitrile and phosphate buffer pH 7.4. The photolysis were accompanied by spectroscopy in the UV-visible region. In the case of complexes 5 and 6, the increase of the band in the region of 900 nm indicated the formation of the complex, [Ru3O(CH3COO)6(L)2(S)]+ produced after release of carbon monoxide (CO). The release of CO occurs predominantly with irradiation at 377 nm in the ultraviolet region at physiological pH (aqueous phosphate buffer solution, pH = 7.4) and in acetonitrile solution. For complexes with NO ligands, the spectral profile obtained after photolysis indicated the formation of an oxidized complex without coordination of NO, the [Ru3O(CH3COO)6(L)2(S)] + molecule.

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Within neoplastic diseases, breast cancer is one of the most incidental in female population and related to a high mortality rate. Within types of breast cancer, triple-negative is the most aggressive one and prone to form metastasis to lung and brain. Because they do not express hormone receptors, triple-negative tumors do not have an auxiliary target therapy, thus, treatment is hampered and chemotherapy is the only option of treatment remaining for metastatic cases of this tumor type. However, chemotherapy drugs currently used, in some cases are not selective to tumor cells, acting only on the proportion of cells exposed to treatment or cells that are at certain stages of the cell cycle. Thus, non-tumor cells are affected and some neoplastic cells remain intact, characterizing tumor recurrences and resistance to treatment. Rosenberg and colleagues, in 1964, were responsible for the discovery of cisplatin, a metal and antiproliferative compound still widely used in therapies against various types of tumors, but despite its effectiveness, it has several side effects. Therefore, the search for more selective antitumor drugs for neoplastic cells and with fewer adverse effects is critical to advances in the treatment of cancer. With the limitations of cisplatin, new researches have been developed with ruthenium complexes. Ruthenium has properties that may justify its antitumor potential and selectivity for tumor cells; within them, the ability to imitate iron binding to many biomolecules, including transferrin and albumin. Previous studies have suggested the antitumor effects of ruthenium both in vitro and in vivo. Therefore, the aim of this study was to evaluate the chemosensitizing ability of the ruthenium complex [Ru(GA)(dppe)2]PF6, which we called Ru(GA), as well as its antitumor activity on triple-negative breast cancer cells (TNBC). In addition, differences between the in vitro behavior of cells treated with the compound and untreated cells were verified, as well as differences between the activity on tumor and non-tumor cells used in this study. The results demonstrated that the complex Ru(GA) was more efficient in inhibiting the proliferation of triple negative breast cancer cells MDA-MB-231, compared with the non-tumor cell line MCF-10A, which was more resistant to the complex. Furthermore, the compound was able to reduce the number and size of colonies, to modify the cytoskeleton and act inhibiting the migration ability of tumor cells. The complex also induced apoptosis by increasing the expression of pro-apoptotic genes such as Bax, Caspase-9, Caspase-3 and decreasing anti-apoptotic genes Bcl-2 in TNBC cells. Moreover, Ru(GA) was able to increase the expression of apoptotic proteins and sub-G1 phase distribution on tumor cells. Interaction assays with Ru(GA) and transferrin showed that this protein has a strong participation in the contact between ruthenium complexes and tumor cells, increasing their effectiveness. These results show that the complex Ru(GA) has antitumor potential against breast tumor cells and it might be a good alternative drug for the treatment of cancer. / Os cânceres têm se tornado um problema de saúde pública mundial cada vez mais relevante nas últimas décadas. Dentre os cânceres, o câncer de mama está entre os mais incidentes na população feminina, além de possuir um alto índice de mortalidade. Entre os tipos de câncer de mama, o triplo-negativo é o mais agressivo e propenso à metástases pulmonares e cerebrais. Por não possuir receptores hormonais, tumores triplo-negativos não possuem uma terapia alvo auxiliar e o tratamento é dificultado, sendo a quimioterapia a única opção de tratamento para os casos metastáticos deste tipo tumoral. No entanto, os medicamentos quimioterápicos utilizados atualmente, além de não serem seletivos para as células tumorais, atuam apenas sobre a proporção de células expostas ao tratamento ou que estejam em determinadas fases do ciclo celular. Assim, células não tumorais são atingidas e algumas células neoplásicas ainda permanecem intactas, caracterizando as recorrências tumorais e resistência ao tratamento. Rosenberg e colaboradores em 1964 foram responsáveis pela descoberta da cisplatina, um composto metálico e antiproliferativo ainda muito utilizado em terapias contra vários tipos de tumores, porém, apesar de sua eficácia, apresenta diversos efeitos colaterais. Portanto, a busca por medicamentos antitumorais mais seletivos para as células neoplásicas e com menos efeitos adversos torna-se fundamental para os avanços no tratamento do câncer. Com as limitações da cisplatina, novas pesquisas vêm sendo desenvolvidas com complexos de rutênio. O rutênio possui propriedades que podem justificar seu potencial antitumoral e seletividade para células tumorais, dentre elas, a capacidade de mimetizar o ferro na ligação a muitas biomoléculas, incluindo a transferrina e albumina. Estudos anteriores sugeriram os efeitos antitumorais do rutênio tanto in vitro quanto in vivo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade quimiosensibilizadora do complexo de rutênio [Ru(GA)(dppe)2]PF6, o qual foi chamado de Ru(GA), bem como sua atividade antitumoral sobre células tumorais de mama do tipo triplo-negativo (TN). Adicionalmente, eventuais diferenças no comportamento in vitro de células tratadas com o composto em relação às células não tratadas foram verificadas, bem como diferenças entre a atividade nas células tumorais e não-tumorais utilizadas. Os resultados demonstraram que o complexo Ru(GA) foi o mais eficaz em inibir a proliferação das células tumorais de mama triplo negativas, da linhagem MDA-MB-231, em comparação com a linhagem não tumoral de mama MCF-10A que se mostrou mais resistente ao complexo. Ainda, o composto foi capaz diminuir o número e tamanho de colônias, de modificar o citoesqueleto e de atuar inibindo a capacidade migratória das células tumorais. O complexo também foi capaz de induzir apoptose aumentando a expressão de genes pró-apoptóticos como Bax, Caspase-9, e Caspase-3 e diminuindo a expressão genes anti-apoptóticos Bcl-2, nas células tumorais de mama triplo negativas. Além destes efeitos, o Ru(GA) aumentou a expressão de proteínas apoptóticas e a taxa de células em sub-G1 nas células tumorais. Ensaios de interação do Ru(GA) com transferrina mostraram que esta possui forte participação no contato entre complexos de rutênio e células tumorais, aumentando assim sua eficácia. Esses resultados mostram que o complexo Ru(GA) possui potencial antitumoral para células tumorais de mama, podendo ser uma nova alternativa de fármaco para o tratamento do câncer.

O basidiomiceto Cryptococcus neoformans é um fungo saprófita, com ampla distribuição geográfica, que é normalmente isolado de solos que contêm excretas de pombos e detritos vegetais. Apesar de saprófita, o fungo pode infectar e causar doença em uma grande variedade de hospedeiros animais, como mamíferos, aves e insetos. O número de casos de micoses graves, causadas por C. neoformans e por outros gêneros de fungos, tem aumentado em todo o mundo, principalmente devido ao aumento do número de indivíduos imunocomprometidos. Adicionalmente, a emergência de novas espécies de patógenos e a seleção de linhagens tolerantes aos antifúngicos comumente utilizados fazem com que o desenvolvimento de novas estratégias para o controle de fungos seja extremamente desejável. A inativação fotodinâmica de fungos é um método novo e promissor, que pode ser utilizado tanto para o controle de micoses (em animais e em vegetais), como para a eliminação de fungos do ambiente. A fotoinativação de fungos é baseada no uso de fotossensibilizadores que se acumulam ou que são preferencialmente metabolizados pelas células do microrganismo-alvo. A seguir, o fotossensibilizador é exposto à luz visível, que, na presença de oxigênio, inicia processos fotoquímicos que produzem uma série de espécies reativas de oxigênio capazes de matar as células fúngicas sem provocar danos significativos nos tecidos do hospedeiro. Neste trabalho, foram avaliadas as eficácias do azul de metileno (MB) (em solução e em nanoemulsão), da cloro-alumínio ftalocianina (em nanoemulsão) e do complexo nitrosilo de rutênio (em solução) como fotossensibilizadores para a fotoinativação de células melanizadas e não melanizadas de C. neoformans. C. neoformans foi suscetível à fotoinativação pela cloro-alumínio ftalocianina, com uma inativação próxima de 100% quando foi utilizada uma combinação apropriada da concentração do fotossensibilizador e da dose de luz. A completa fotoinativação do fungo pela ftalocianina, em condições compatíveis com a terapia fotodinâmica, abre a perspectiva da utilização desse fotossensibilizador para o tratamento de micoses causadas por C. neoformans. A fotoinativação pelo MB foi apenas parcial e não ocorreu fotoinativação pelo nitrosilo de rutênio. Nenhum dos fotossensibilizadores matou o fungo na ausência da luz. Também foram feitos experimentos para se verificar a influência do tempo de crescimento e da melanização na tolerância de C. neoformans à fotoinativação pelo MB. Houve diferença significativa na tolerância entre diferentes linhagens de C. neoformans. Para a maioria dos tratamentos [linhagens e tempo de crescimento (4, 6 ou 8 dias)], não houve diferença significativa entre a tolerância de células melanizadas e não melanizadas. Também não foi observada diferença na tolerância entre células com idade de 4 a 8 dias. / The basidiomycete Cryptococcus neoformans is a saprophytic worldwide fungus which is normally isolated from soils contaminated with pigeon excreta and plant detritus. Despite a saprophytic existence, the fungus can infect and cause disease in a wide variety of animal hosts such as mammals, birds and insects. Serious infections caused by C. neoformans and by other genera of fungi have emerged all over the world, primarily due to the increased numbers of immunocompromised individuals. Additionally, the emergence of new species and antimycotic-resistant strains of pathogenic fungi makes the development of new fungus-control techniques highly desirable. Photodynamic inactivation of fungi is a new and promising method that can be used to control localized mycoses or kill fungi in the environment. The photodynamic inactivation of fungi is based on the use of a photosensitizer that accumulates in, or preferentially is metabolized by, cells of the target microorganism. The photosensitizer is then exposed to visible light in the presence of oxygen, and this starts photochemical processes that produce a series of reactive oxygen species (ROS) capable of killing the fungal cells without causing significant damage to host tissues. We report here the efficacy of methylene blue (MB) (in solution and in nanoemulsion), chloroaluminum phthalocyanine (in nanoemulsion) and nitrosyl ruthenium complex (in solution) as photosensitizers in photoinactivation of melanized and nonmelanized Cryptococcus neoformans yeast cells. C. neoformans were susceptible to photoinactivation by chloroaluminum phthalocyanine with inactivation close to 100% when the appropriate combination of photosensitizer concentration and light-exposure dose was used. Photoinactivation by MB was only partial and nitrosyl ruthenium complex was ineffective. In the dark, neither photosensitizers inactivated the fungus. Complementary experiments were performed to estimate the effect of the age of the cells and of melanization in the fungus tolerance to photoinactivation by MB. There was a significative difference in the tolerance among strains of C. neoformans. For most of the treatments (strains and time of growth) there was no difference between the tolerance of melanized and nonmelanized cells. There was no difference in the tolerance among 4 to 8-day cells either.

117 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-05-20T13:36:45Z No. of bitstreams: 1 TESE DOUTORADO - GUILLERMO P BERROCAL.pdf: 2123714 bytes, checksum: dbd07cf34792ac2cac402476f9c17a8a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-06-06T15:58:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE DOUTORADO - GUILLERMO P BERROCAL.pdf: 2123714 bytes, checksum: dbd07cf34792ac2cac402476f9c17a8a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-06T15:58:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE DOUTORADO - GUILLERMO P BERROCAL.pdf: 2123714 bytes, checksum: dbd07cf34792ac2cac402476f9c17a8a (MD5) Previous issue date: 2009 / FAPESB / Níquel suportado em alumina tem sido reconhecido como um catalisador efetivo das reações de reforma de metano. No entanto, ele apresenta desativação por coque e problemas de estabilidade térmica, em altas temperaturas, principalmente devido à transição de fase do suporte e sinterização do metal. Uma opção atrativa, para obter suportes mais adequados para esses catalisadores, é a combinação da alumina com a zircônia que possui elevada estabilidade térmica, dureza e propriedades anfotéricas. Por outro lado, a adição de metais nobres ao catalisador de níquel usado na reforma de metano poderia evitar a desativação por formação de coque, assim como conduzir a atividades mais elevadas. Desta forma, neste trabalho, foram estudados catalisadores de níquel associados, ou não, ao rutênio suportados em óxidos de alumínio e zircônio, destinados à reforma a vapor e reforma autotérmica de metano. . Foram sintetizados catalisadores monometálicos de níquel (15 %) e bimetálicos de níquel (15 %) e rutênio (razão molar Ru/Ni = 0,1), por impregnação em óxidos de alumínio e/ou zircônio. Estes sólidos foram preparados por métodos de precipitação à temperatura ambiente, a partir de soluções de oxicloreto de zircônio e nitrato de alumínio, obtendo-se materiais com razões molares Al/Zr = 1, 2, 5 e 10 além do óxido de zircônio e de alumínio puros. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho com transformadas de Fourier, termogravimetria, análise térmica diferencial, difração de raios X, redução a temperatura programada e medidas de área superficial específica e porosidade. Os catalisadores foram testados na reação de reforma a vapor e autotérmica de metano na faixa de 450 a 750 ºC. . Observou-se a formação da fase γ-Al2O3 na alumina pura e a fases tetragonal e monoclínica na zircônia pura. Com a adição de alumínio à zircônia houve a estabilização da fase tetragonal em todos os casos, em detrimento da monoclínica. A adição de pequenas quantidades de zircônio ao óxido de alumínio produziu um aumento na área superficial especifica da alumina, associado à ação textural do zircônio como espaçador entre as partículas de óxido de alumínio ou à geração de tensões no sólido, causando o deslocamento do equilíbrio para a formação de partículas menores. A adição dos metais (níquel e rutênio) ao suporte causou diminuição da área superficial específica, o que pode estar associado ao bloqueio de alguns poros por esse metal e/ou à sinterização da amostra após a impregnação e calcinação ou a uma combinação desses efeitos. A redução do níquel foi facilitada pela presença do zircônio e/ou do rutênio. Todos os catalisadores foram ativos na reação de reforma a vapor e na reforma autotérmica de metano, observando-se aumento na conversão de metano com a temperatura. Na reação de reforma a vapor e na reforma autotérmica, observouse, que em temperaturas típicas dessas reações, o catalisador de níquel impregnado no suporte com razão molar Al/Zr =10 levou às conversões mais elevadas. O rutênio produz um efeito similar, em catalisadores de níquel isentos de zircônio. Dessa forma, as amostras mais promissórias são aquelas contendo níquel suportado em alumina contendo zircônio ou rutênio. / Salvador

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-25 / O melanoma é a forma mais agressiva de câncer de pele em virtude do elevado grau de proliferação, invasão e metástase das células tumorais. Menos de 10% dos pacientes com melanoma metastático sobrevivem por 5 anos. Quimioterapias com um único composto são bem toleradas, mas associadas a baixas taxas de resposta terapêutica. Associações de quimioterápicos já aprovados para uso humano também foram relacionadas a baixas taxas de resposta, sem redução da toxicidade. Logo, a identificação de novos agentes antitumorais é crítica para o tratamento do melanoma, e este trabalho buscou avaliar a atividade antitumoral de novos quimioterápicos derivados de paládio e rutênio no modelo pré-clínico de melanoma murino B16F10-Nex2. Um composto ciclopaladado, [Pd2(S(-)C2, N-dmpa)2 (μ-dppe)Cl2], denominado C7A, avaliado anteriormente pelo nosso grupo, demonstrou elevada atividade antitumoral e baixa toxicidade in vivo, porém, seu mecanismo de ação ainda não estava determinado. Neste trabalho demonstramos que este composto interage com grupos tiol presentes em proteínas da membrana mitocondrial, induzindo uma abrupta redução na acidificação extracelular, colapso do potencial de membrana mitocondrial e translocação da proteína Bax para o interior dessa organela. Evidenciamos também um aumento nas concentrações intracelulares de cálcio, proveniente de organelas celulares e do meio extracelular. Estes efeitos iniciais causaram ativação de caspases efetoras, condensação nuclear, degradação do DNA e dramáticas alterações morfológicas nessas células. Esses dados sugerem que C7A provoca uma morte celular por apoptose induzindo a via intrínseca em células de melanoma murino B16F10-Nex2. Observou-se que células tumorais humanas são sensíveis ao C7A, e o mecanismo de ação do composto nessas células parece ser idêntico ao observado em células murinas. O ciclopaladado 7A reduziu significativamente o número de nódulos pulmonares sem toxicidade aparente, indicando sua eficiência também contra tumores metastáticos. A atividade antitumoral de diversos compostos nitrosil-tetraamina-rutênio (trans-[RuII(NH3)4(L)NO+], onde L corresponde a diferentes ligantes de estabilização, e que são doadores de óxido nítrico (NO) em meios biológicos foi avaliada. Todos os compostos testados foram citotóxicos in vitro para células tumorais murinas e humanas. Alguns compostos foram selecionados e avaliados in vivo, mostrando uma elevada toxicidade em paralelo a uma atividade antitumoral. No entanto, observou-se que os compostos onde o NO havia sido substituído por um radical sulfato, utilizados como controles dos compostos doadores de NO, apresentaram elevada atividade antitumoral e baixa toxicidade in vivo, retardando o desenvolvimento do tumor subcutâneo e prolongando a sobrevida dos animais tratados. Os compostos sulfatados também apresentaram baixa toxicidade ao reduzir o número de nódulos metastáticos dos animais tratados. Esses compostos também foram citotóxicos in vitro para células tumorais humanas, e as alterações morfológicas, externalização de fosfatidilserina, condensação nuclear e degradação de DNA observados sugerem que os compostos tetraamina rutênio sulfatados levam a célula tumoral à morte por apoptose. Ambos os quimioterápicos testados abrem novas possibilidades para o tratamento do melanoma maligno. / Melanoma is the most aggressive form of skin cancer mainly because of the high degree of tumor cell proliferation, invasion and metastasis. Less than 10% of metastatic melanoma patients show 5 years survival. Single drug chemotherapy is well tolerated but associated with low response rates. Associations of chemotherapeutic agents approved for human use are related to low response rates, without improvement on side effects. Therefore, the identification of new antitumor agents is critical to melanoma treatment, and this study aimed to evaluate the antitumor effect of novel palladium and rutheniun derived chemotherapeutic drugs in the preclinical model of murine melanoma B16F10-Nex2. A cyclopalladated compound, [Pd2(S(-)C2, N-dmpa)2 (μ-dppe)Cl2], named C7A was previously evaluated by our group. The complex showed high antitumor and low toxicity in vivo, however, the targets for this compound in tumor cells were not determined yet. In this work we demonstrated that C7A interacts with thiol proteins present in the mitochondrial membrane, leading to an abrupt reduction of extracellular acidification, collapse of mitochondrial membrane potential and Bax translocation to the interior of this organelle. It was also observed an increase in intracellular calcium concentrations, originated from cellular organelles as well as from extracellular medium. These initial effects caused activation of effector caspases, nuclear condensation, DNA degradation and dramatic morphological changes in these cells. All these data suggests that the cyclopalladated 7A induces the intrinsic pathway apoptotic cell death on B16F10-Nex2 murine melanoma cells. Human tumor cells are sensitive to this compound and mitochondria also seem to be the target for C7A on these cells. Cyclopalladated 7A significantly reduced the number of pulmonary nodules with no apparent toxicity, indicating that this compound is also active against metastatic melanoma lesions. Antitumor activity of several nitrosyl tetraammine ruthenium compounds with general formula (trans-[RuII(NH3)4(L)NO+], where L corresponds to different stabilization ligands, were evaluated. These compounds are nitric oxide (NO) donors in biological media. All tested compounds were cytotoxic in vitro to human and murine tumor cells. Some compounds were selected and evaluated in vivo, showing numerous side effects in association with the antitumor effect. However, it was found that the compounds where the NO was replaced by a sulfate group, used regularly as a negative control for NO-donor ruthenium complexes, showed a pronounced antitumor activity and low toxicity in vivo, delaying subcutaneous tumor development and extending survival of treated animals. Sulfate compounds also reduced the number of metastatic lung nodules with no apparent toxicity. These compounds were also cytotoxic for human tumor cells in vitro, and the morphological alterations, phosphatidylserine externalization, nuclear condensation and DNA degradation observed after cell treatment suggested that sulfate tetraamine compounds induced an apoptotic cell death. Both evaluated chemotherapeutic drugs open new possibilities for malignant melanoma treatment. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Orientadora: Profa. Dra. Paula Homem de Mello / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2017. / Pesquisas sobre dispositivos fotovoltaicos têm como objetivo aumentar sua eficiência, durabilidade e baixar seus custos de fabricação. Entre os dispositivos fotovoltaicos estão as células solares sensibilizadas por corantes (DSSC). Sendo o corante um dos parâmetros mais estudados e importantes das DSSC, este trabalho teve como objetivo principal estudar, utilizando métodos de química computacional, as propriedades eletrônicas de alguns corantes baseados em complexos de rutênio(II). Neste trabalho, as propriedades eletrônicas do N3 (cis-Ru[(dcbH2)2(NCS)2], dcbH2 = ácido 2,2¿-bipiridina-4,4¿-dicarboxílico), foram calculadas e comparadas com isômeros do N719 (N3 duplamente desprotonado) e com corantes mono (mMS) e dimetil substituídos (dMS), em relação aos grupos carboxílicos do N3. Os resultados sugerem que os isômeros do N719 se encontram em equilíbrio à temperatura ambiente. Os grupos mMS, dMS e desprotonados derivados do N3 apresentam menores energias de oxirredução, quando o metil ou o carboxilato, respectivamente, estão localizados em oposição à bipiridina. A correlação com dados experimentais dos corantes N3, C101, N945 e K19 sugere que as diferenças de energias de orbitais e grupos doadores/aceptores afetam a eficiência da DSSCs. Para ter um parâmetro de comparação entre os níveis de energia eletrônicos do corante e as bandas do semicondutor, foi realizado o cálculo de TD-DFT para o cluster Ti42O77H18. O estudo metodológico para verificar o efeito de diferentes funcionais e da inclusão do efeito do solvente na obtenção do espectro eletrônico de absorção mostrou que podem ocorrer variações significativas. Os funcionais M06 e B3LYP se mostraram bastante adequados para a previsão do gap HOMO-LUMO, mas para a previsão do espectro como um todo, o funcional CAM-B3LYP é o mais adequado para os complexos de rutênio(II) aqui estudados. / Research on photovoltaic devices aims to increase their efficiency and durability, as well as lower their manufacturing costs. Among the photovoltaic devices, there are the dyes-sensitized solar cells (DSSC). The dye is one of the most studied and important parameter of DSSC; so, in this work, we had as main objective to study, using computational chemistry methods, the electronic properties of some dyes based on ruthenium(II) complexes. In this work, the electronic properties of N3 (cis-Ru[(dcbH2)2(NCS)2], dcbH2 = 2,2'-bipyridine-4,4'-dicarboxylic acid) were calculated and compared with N719 isomers (N3 double-deprotonated), mono (mMS) and dimethyl substituted (dMS) dyes. The results suggest that N719 isomers are in equilibrium at room temperature. The mMS, dMS and deprotonated N3-derived groups exhibit lower oxidation energy when methyl or carboxylate, respectively, are located in opposition to bipyridine group. Correlation with experimental data of N3, C101, N945 and K19 dyes suggest that differences in orbital energies and donor / acceptor groups affect the efficiency of DSSCs. In order to establish a comparison parameter between the electronic energy levels of the dye and the semiconductor bands, the calculation of TD-DFT for the Ti42O77H18 cluster was performed. The methodological study to verify the effect of different functionals and the inclusion of the solvent effect in obtaining the electronic spectrum showed that significant variations can occur. M06 and B3LYP functionals are recommended to estimate HOMO-LUMO gap, but CAM-B3LYP functional is the most suitable for the prediction of the whole spectrum characteristics for the ruthenium(II) complexes studied here.